JP3175779U - Exhaust valve rod for diesel engines, etc. - Google Patents
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Abstract
【課題】船舶用のディーゼル機関等の高価な排気弁棒を安価に、耐久性も向上するディーゼル機関等の排気弁棒を提供する。
【解決手段】ディーゼル機関等の排気弁棒1であって、その排気弁棒1の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成し、またシート面4にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成したものである。
【選択図】図1Disclosed is an exhaust valve rod for a diesel engine or the like that is inexpensive and can improve durability of an expensive exhaust valve rod such as a marine diesel engine.
An exhaust valve rod 1 for a diesel engine or the like, which uses heat-resistant steel of a valve material including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which is generally used as a base material of the exhaust valve rod 1. Then, the contact surface 3 is overlay welded with an Inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-base metal that does not contain a P (phosphorus) component in the base surface layer, and Ni 40-60%, Cr 60-40 on the surface layer. The super-alloy of the superalloy of which the main component is% is overlay welded, and the overlay metal is diluted to form overlay welding, and P ( The Inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal that does not contain the phosphorus component is overlay welded, and the high-temperature, high-hardness corrosion-resistant Ni-based special metal of UD520 is overlay welded to the surface layer. A metal is diluted and formed by welding.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、船舶の各種ディーゼル機関等の排気弁棒に関するものである。 The present invention relates to exhaust valve rods for various diesel engines of ships.
従来、船舶の各種ディーゼル機関やガソリン機関の排気弁棒には、マルテンサイト系耐熱鋼のSUH1、3、4またはオーステナイト系耐熟鋼のSUH31、37、SNCrWの各種を使用し、弁棒材料のシート面にCo系ステライトまたはNi系でコルモノイ等の盛金材が使用されている。 Conventionally, various kinds of martensitic heat-resistant steels SUH1, 3, 4 or austenitic heat-resistant steels SUH31, 37, SNCrW are used as exhaust valve rods for various diesel engines and gasoline engines of ships. Coal stellite or Ni-based metal plating such as colmonoy is used on the sheet surface.
排気弁棒は、デイーゼル機関やガソリン機関の中で最重要な部品で、かつ高価な部品であり、排気弁棒の寿命で船主経済に占めるウェートはかなり大きいものがある。したがって、これまでに排気弁棒の寿命延長のための試みは常になされてきた。 The exhaust valve rod is the most important and expensive component in diesel engines and gasoline engines, and the weight of the exhaust valve rod in the shipowner's economy is quite large. Thus, attempts have been made to extend the life of the exhaust valve rod so far.
過去に、焼結ステライト弁シートの高温強度を上げた実機試験で、16,000Hr経過後もそのシート面は健全で圧痕が無く、引き続き使用に供した実績があることから、排気弁棒はシート面の高温強度がある値以上であれば、メンテナンス時間も、弁の寿命も、現状よりささらに長くできるものと考えられていた。 In the past, in the actual machine test that increased the high temperature strength of the sintered stellite valve seat, the seat surface was healthy and without any indentation even after 16,000 hours, and the exhaust valve stem was used for the seat surface. If the high-temperature strength is higher than a certain value, it was considered that the maintenance time and the life of the valve can be made longer than the current situation.
また、20数年前から、特開平5−22475号公報のように、Ni基の耐熱鋼ナイモニック(Nimonic(( 登録商標) 以下同じ)80A) 材の排気弁棒が使用されるようになり、この弁材料は上記金属材料よりも、耐熱耐食性に優れており、使用耐用年数もかなり長寿命で、現状では大型ディーゼル機関では品質が安定している。 In addition, from 20 years ago, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-22475, an exhaust valve rod made of Ni-based heat-resistant steel Nimonic (Nimonic (registered trademark) 80A) material has been used. This valve material has better heat and corrosion resistance than the above metal material, has a long service life, and is currently stable in quality in large diesel engines.
さらに、排気弁棒に共通した弁傘触火面の高温腐食の多くは、始めに高温高圧排気ガスにより弁体に浸炭され、これが排気弁体の化学成分の内クロームと反応してクロームカーバイトを形成し、結晶粒界に析出、浸炭孔食を引き起こしていると考えられていた。 In addition, most of the high temperature corrosion of the valve umbrella contact surface common to the exhaust valve stem is first carburized by the high temperature and high pressure exhaust gas, which reacts with the chrome of the chemical component of the exhaust valve body and reacts with chrome carbide. It was thought that it was formed at the grain boundaries and caused carburizing pitting.
1984年頃に、鍛造製品ナイモニック(Nimonic80A)の排気弁シートを補修するにあたって、同種(Nimonic80A)の溶接材を使い、シート面に肉盛りの上、溶着部表面をピーニングして硬度を増加させ、さらに時効硬化熱処理を施し、高温での硬度をアップさせることにより、かなり使用寿命の延長が図られた。 Around 1984, when repairing the exhaust valve seat of the forged product Nimonic80A, the welding material of the same kind (Nimonic80A) was used, and the surface of the weld was peened and the surface of the welded part was peened to increase the hardness. By using age-hardening heat treatment and increasing the hardness at high temperature, the service life was considerably extended.
一方、機関運転中における排気弁傘表面の温度は、880BHP/cyl機関の100%負荷で、600 ℃以上、シート部で500℃以上の記録がある。最近の燃料油性状を考えると、上記現象に加え、耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの高温耐食性に優れた排気弁棒とする必要がある。 On the other hand, the temperature of the exhaust valve umbrella surface during engine operation is recorded at 600 ° C. or higher and 100 ° C. or higher at 100% load of the 880BHP / cyl engine. Considering the recent fuel oil properties, in addition to the above phenomenon, it is necessary to provide an exhaust valve rod excellent in high-temperature corrosion resistance such as sulfur attack resistance and vanadium attack resistance.
このように、排気弁棒の長寿命を達成するには、1)排気弁シート部の金属が高温時に高硬度が得られる材質であること、2)触火面側の金属が高温高圧腐食雰囲気の燃焼ガスに長時間耐える材質であること、ただし3)排気弁母材の金属Feべ一スのものは、1)、2)を構成する金属の析出共晶の中の金属間化合物にAlが入っていると、Feベースだと脆い化合物ができてよくないので、Niで縁を切らねぱならない。 Thus, in order to achieve a long life of the exhaust valve rod, 1) the metal of the exhaust valve seat is a material that can obtain high hardness at high temperatures, and 2) the metal on the flaming surface side is in a high-temperature high-pressure corrosive atmosphere 3) Exhaust valve base metal that is based on metallic Fe is an intermetallic compound in the precipitated eutectic of the metals that constitute 1) and 2). If Fe is included, a brittle compound may not be formed if Fe-based, so the edges must be cut with Ni.
また、船舶用低速ディーゼル機関は、粗悪燃料を使っており、燃焼室周りの部品が過酷な条件にさらされている。中でも、排気弁棒が最も過酷さが際立っている。排気弁棒のメンテナンスは、機関を停止し、排気弁棒を関放しなければならなく、このメンテナンス間隔は現在10,000Hr と推定される。しかし、エンジンメーカや顧客は、近い将来50,OOOHr以上を狙い目として、経費削減を図ろうと計画されている。 Further, marine low-speed diesel engines use poor fuel, and parts around the combustion chamber are exposed to harsh conditions. Among them, exhaust valve stems are most severe. The maintenance of the exhaust valve rod must stop the engine and release the exhaust valve rod, and this maintenance interval is currently estimated at 10,000 hours. However, engine manufacturers and customers are planning to cut costs with the goal of over 50, OOOHr in the near future.
さらに、過去、排気弁棒のトラブルとその解決方法をみると、殆んどがシート面からのガスの吹き抜け、触火面の高温腐食に起因するトラブルである。 Further, in the past, when looking at troubles in the exhaust valve rod and solutions, most of them are troubles caused by gas blow-out from the seat surface and high-temperature corrosion of the contact surface.
その原因は、粗悪な重油の使用に起因する面が多く、対策として成功しているのはシート面材質の高温硬度を上げること、触火面の高温腐食を止める材質の材料で排気弁棒を作ることである。 The cause of this is that there are many aspects resulting from the use of poor heavy oil, and the most effective countermeasures are to increase the high-temperature hardness of the seat surface material, and the exhaust valve stem with a material that stops high-temperature corrosion on the contact surface. Is to make.
しかし、上述の材料は、非常に高価であるので、排気弁棒を製作するにあたっては、従来から使用されてきたクラスの材料を、長寿命型の高級材料で被覆させ、寿命の長い総合的に安価な排気弁棒を製作し、メンテナンスフリーとすることが課題であった。 However, since the above materials are very expensive, when manufacturing an exhaust valve stem, a conventionally used class of material is coated with a long-life type high-quality material to comprehensively have a long life. The challenge was to make an inexpensive exhaust valve rod and make it maintenance-free.
本考案は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、ディーゼル機関等の排気弁棒であって、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネル(Inconel(登録商標)以下同じ)の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 The present invention has been made in view of the above points, and in order to solve the above-described problems, the present invention is an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, which is generally used for a base material of the exhaust valve rod. 4, heat resistant steel of valve material including SUH31, Nimonic 80, 81, and the contact surface of Inconel (Inconel (registered trademark) the same below) containing no P (phosphorus) component in the base layer Overlay welding high temperature corrosion resistance Ni-base metal, overlay welding the high temperature corrosion resistance Ni base metal of the superalloy mainly composed of Ni 40-60% and Cr 60-40% on the surface layer, these It is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, characterized in that the overlay metal is diluted and formed by overlay welding.
また、排気弁棒のシート面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成した請求項1に記載のディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。
In addition, an Inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal containing no P (phosphorus) component is overlay welded to the seat surface of the exhaust valve rod, and the high-temperature, high-hardness corrosion resistance of UD520 is applied to the surface layer. The present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like according to
さらに、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、その触火面にその下地面層にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Further, an exhaust valve rod using heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81 generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc. The base surface layer is overlay welded with stainless steel metal for heat resistance including SUS309, 310, 316, and the intermediate surface layer is overlayed with Inconel's high temperature corrosion resistance Ni-base metal that does not contain P (phosphorus) component. Welding and overlay welding high temperature corrosion resistance Ni-base metal of superalloy mainly composed of Ni 40-60%, Cr 60-40% on the surface layer, and diluting these overlay metals to form a weld The present invention provides an exhaust valve rod for a diesel engine or the like that has been repaired.
さらにまた、ディーゼル機関の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、そのシート面にその下地面層にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Furthermore, an exhaust valve rod using heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which is generally used for a base material of an exhaust valve rod of a diesel engine, on its seat surface Overlay welding of heat resistant steel metal containing SUS309, 310, 316 to the base layer and overlay welding of Inconel's high temperature corrosion resistance Ni-base metal not containing P (phosphorus) component to the intermediate layer In addition, exhaust gas from a diesel engine or the like characterized in that the surface layer is weld-welded with a high-temperature, high-hardness and corrosion-resistant Ni-based special metal, and the weld metal is diluted and welded to repair. To provide a valve stem.
さらにまた、溶接肉盛をサブマージアーク溶接法による希釈を行って形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Still another object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, wherein the weld overlay is formed by dilution by a submerged arc welding method.
またさらに、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で容体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Still another object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like characterized by being subjected to volumeification treatment at 830 to 880 ° C after build-up welding and precipitation hardening at 620 to 680 ° C.
本考案は、実用新案請求の範囲の請求項1のように、ディーゼル機関等の排気弁棒であって、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことによって、排気弁棒の母材を一般に使用されるSUH1、3、4、37、ナイモニック80、81等の弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属と耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れた超合金のNi基金属を組み合わせて、高温−耐腐食性に優れた耐久性を有するものとし、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することが期待でき、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。
The present invention is an exhaust valve rod of a diesel engine or the like as claimed in
また、本考案は、請求項2のように、排気弁棒のシート面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成したことによって、上記したようにP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属の溶接棒と耐高温高硬度耐蝕性のUD520のNi基特殊金属の組み合わせて、排気弁棒のシート面の硬度は高温度範囲まで高硬度が維持でき、高温−高硬度と耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。
Further, according to the present invention, as in
また、本考案は、請求項3のように、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、その触火面にその下地面層にSUS309や310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことによって、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷した触火面を溶接補修して、上記のように使用寿命の延長をはかることができる。
Further, the present invention uses heat resistant steel of valve material including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which is generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc., as in
また、本考案は、請求項4のように、ディーゼル機関の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、そのシート面にその下地面層にSUS309や310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことによって、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷したシート面を溶接補修して、上記のように使用寿命の延長をはかることができる。
Further, according to the present invention, as in
また、本考案は、請求項5のように、肉盛溶接をサブマージアーク溶接法による希釈を行って形成したことによって、上記した肉盛溶接部を強度にすぐれて割れ防止をはかれた金属組織にでき、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷した触火面を肉盛溶接して、使用寿命の延長をはかることができる。 Further, according to the present invention, as described in claim 5, by forming the build-up welding by diluting by the submerged arc welding method, the above-described build-up welded portion is excellent in strength and prevents cracking. It is possible to extend the service life by overlay welding the contact surface damaged by the use of the exhaust valve rod of the diesel engine.
また、本考案は、請求項6のように、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で容体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことによって、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れ、強度にすぐれて割れ防止をはかれた金属組織として、ディーゼル機関の排気弁棒の長期寿命をはかるようにできる。 Further, according to the present invention, as described in claim 6, after the build-up welding, the above-described build-up welded portion is treated at a high temperature and a high temperature by being treated at 830 to 880 ° C. and subjected to precipitation hardening treatment at 620 to 680 ° C. As a metal structure that excels in hardness and corrosion resistance and has excellent strength and prevents cracking, the exhaust valve rod of a diesel engine can have a long service life.
本考案のディーゼル機関等の排気弁棒は、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことを特徴としている。 The exhaust valve rod of a diesel engine or the like of the present invention uses heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which are generally used as a base material of the exhaust valve rod. On the surface, an inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal that does not contain a P (phosphorus) component is deposited on the surface, and the surface layer is mainly composed of Ni 40-60% and Cr 60-40%. It is characterized in that a super-alloy high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal is overlay welded, and the overlay metal is diluted to form overlay welding.
表1 排気弁棒の化学成分表
Table 1 Chemical composition table of exhaust valve stem
舶用ディーゼル機関の排気弁棒1は、図1のようにマッシュルーム状に形成されているもので、ピストンシリンダーの排気ガスの排出用の弁として機能し、排気弁棒1の母材としてディーゼル機関用として一般的に便用されているマルテンサイト系耐熱鋼のSUH1、3、4、またはオーステナイト系耐熟鋼のSUH31、37、SNCrW系、さらにナイモニック80、81のNi基の耐熱鋼の弁材料を使用できる。これらの化学成分(%)は、表1のとおりである。
An
排出弁棒1の触火面3は、現時点で最も適当とする溶着金属材料を選択して組み合わせたもので、図2のようにその下地面層に表2のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601(INT600、601)等のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用し、その表面層に表2のようにNi40〜60%、Cr60〜40%、Mo0〜残量の超合金のSUPER ALLOY ( 三菱金属MCアロイ)やSUPER ALLOY FM72(インコネルフィラーメタル72(SPECIAL METALS Welding Products Company FM72))等のNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用して肉盛溶接し、耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れて耐久性を有するものとし、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長可能にしている。
The
表2 Ni基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒の化学成分表
Table 2 Chemical composition table of high-temperature corrosion-resistant welding rods for Ni-based metals
また、図2のように、排気弁棒1のシート面4に、その下地面層に上記表2のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601等のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用し、その表面層に表2のようにUD520(SPECIAL METALS Welding Products Company )等のNi基特殊金属の耐高温高硬度耐蝕性の溶接棒を使用して肉盛溶接して形成し、高温−高硬度と耐腐食性に優れて耐久性を有するものとして、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長できるようにしている。
Further, as shown in FIG. 2, high temperature resistance of Ni-based metals such as Inconel 600 and 601 which do not contain P (phosphorus) component as shown in Table 2 on the
排気弁棒1としては、1)使用実績効果が評価できる材料、2)経済的に見合うことができる材料、3)弁シート部は高温で硬度が保たれて、耐食性に優れていること、4)触火面は耐サルファーアタック、耐バナジュームアタック、耐高圧高温に優れた材料、を選択する必要がある。このような条件を、1種類の材料で達成することは現状では不可能であり、上記のように複数種類の材料で相互に補う方策の排気弁棒1を作成したものである。そのために、2種類または3種類の厚みの薄い溶着金属を重ね、それぞれを希釈させる溶接手法を採用した。
The
そして、排気弁棒1の触火面3、シート面4の溶接肉盛は、厳密な入熱管理、溶接手法による実験で求めた予熱温度200〜300℃で予熱するとともにパス間温度管理して上記した肉盛溶接の所要の溶着金属を被覆し、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で容体化処理し、620 〜680 ℃で析出化処理し、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れて割れも防止できる金属組織としてディーゼル機関の排気弁棒1の長期寿命をはかるようにできる。
The weld overlay on the
また、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、37、SNCrW系、ナイモニック80、81のNi基耐熱鋼の弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒1であって、その触火面3にその下地面層に表3のようにSUS309、310、316等のステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層に上記のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層に上記のようにNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とするSUPER ALLOY 、SUPER ALLOY FM72の超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、上記のようにしてこれらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修することができる。そのため、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷した触火面3を溶接補修して、使用寿命の延長をはかることができる。
Further, an exhaust valve using heat-resistant steel, which is a valve material of SUH1, 3, 4, SUH31, 37, SNCrW series, Nimonic 80, 81, which is generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc. As shown in Table 3, stainless steel heat-resistant steel metal such as SUS309, 310, and 316 is overlay welded to the
表3 ステンレス耐熱用鋼金属の溶接棒の化学成分表
Table 3 Chemical composition table of stainless steel heat-resistant steel metal welding rod
さらに、ディーゼル機関の排気弁棒2の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、37、SNCrW系や、ナイモニック80、81のNi基耐熱鋼の弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒2であって、そのシート面4にその下地面層に上記表3のようにSUS309、310、316等のステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層に上記のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層に上記のようにUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、上記のようにこれらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修することができる。そのため、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷したシート面4を溶接補修して、使用寿命の延長をはかることができる。
Further, exhaust using heat resistant steels of SUH1, 3, 4, SUH31, 37, SNCrW series, Nimonic 80, 81 Ni-based heat resistant steel, which is generally used as a base material for
排気弁棒1の母材の金属がFeべ一スのものは、溶着金属の析出共晶の中の金属間化合物にA1が入っており、排気弁棒母材のFeと脆い化合物を作る可能性があるので、上記のように中間溶着金属材として、インコネルのNiで縁を切る必要がある。インコネル600、601のNi基金属は、P(燐)の成分を含まなく、溶着金属の超合金の溶着の際の耐割れ性に優れていて好ましく使用できるものである。なお、S(硫黄)の成分も含まないものが好ましい。また、超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属について、上記のようにNi40〜60%、Cr60〜40%、Mo0〜残量が好ましいが、Mo以外に本考案の趣旨にもとづくNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分として多少の他の金属を含有したものも使用可能である。
When the base metal of the
表4は、これらの溶着金属希釈及び硬度試験組合わせについて、まとめた一例である。
表4 溶着金属希釈及ぴ硬度試験組合わせの表
Table 4 is an example summarizing these weld metal dilution and hardness test combinations.
Table 4 Weld metal dilution and hardness test combination table
図1以下は、本考案の一実施例を示すものである。本考案のディーゼル機関の排気弁棒1は、その排気弁棒本体2の母材に一般に使用されるSUH31の弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3の下地面層にインコネル600の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、その表面層にSUPER ALLOY (三菱金属MCアロイ)の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、シート面4の下地面層にインコネル600の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、その表面層にUD520の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、これらの2種類の肉盛溶接金属を重ね合わせてサブマージアーク溶接で希釈して溶着した。
FIG. 1 and subsequent figures show an embodiment of the present invention. The
上記の肉盛溶接するにあたっては、たとえば排気弁棒1を所定の回転台に搭載して固定し、図3(a)、(b)のように触火面3およびシート面4の下地面層の開先加工をし、排気弁棒1の排気弁棒本体2の化学成分、溶接棒に対応して溶接手法による実験で求めた予熱温度250〜300℃で、回転させながらガスバーナーで予熱する。そして、先ず触火面3について、図3(a)のように溶接棒インコネル600/Incoフラックスで所要の下地面層の肉盛溶接をする。ついで、シート面4について、図3(b)のように溶接棒インコネル600/Incoフラックスで所要の下地面層の肉盛溶接をした。
In the build-up welding, for example, the
そして、上記触火面3およびシート面4について、図4(a)、(b)のようにそれぞれ表面層の上盛り開先加工をし、同様に所要の予熱をし、触火面3について溶接棒MCアロイ/Incoフラックスで表面層の上盛り肉盛溶接をし、ついで、シート面4について、溶接棒UD520/Incoフラックスで表面層の上盛り肉盛溶接をし、その後870℃で4Hrの容体化処理をし、ついで、670℃で8Hrの析出硬化処理を実施した後完成加工をし、所要の検査を経て製品とした。
And about the said
このようにディーゼル機関の排気弁棒1の母材に一般に使用される弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3にその下地面層にP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの溶接棒を使用し、その表面層にSUPER ALLOY (三菱金属MCアロイ)の耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れた超合金のNi基金属の溶接棒を使用して肉盛溶接して形成して、弁材料を安価に経済的に製作できるとともに、インコネルの溶接棒と超合金のNi基金属の溶接棒の組み合わせで、触火面3を高温−耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、容体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、下地面層に重ねた表面層の割れ発生の防止ができて、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
In this way, heat resistant steel, which is a valve material generally used for the base material of the
また、排気弁棒のシート面4も、P(燐)の成分を含まないインコネルの溶接棒とUD520の耐高温高硬度耐蝕性の超合金のNi基特殊金属の溶接棒の組み合わせで、排気弁棒のシート面の硬度は高温度範囲まで高硬度が維持でき、高温−高硬度と耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、容体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
Further, the
また、図5(a)、(b)、(c)のように、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあって、触火面3の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、その下地面層を所要の開先加工をして溶接棒SUS309/ボンドフラックスS1で肉盛溶接し、中間面層にも所要の開先加工をして上記した溶接棒インコネル600/Incoフラックスで肉盛溶接し、その表面層にも所要の開先加工をして上記したSUPER ALLOY のMCアロイ/Incoフラックスで肉盛溶接し、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、容体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷した触火面3を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, in repairing the damage of the
さらに、図6(a)、(b)、(c)のように、同様に、ディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあっては、シート面4の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、シート面4にその下地面層にSUS309の溶接棒/ボンドフラックスS1を使用して肉盛溶接し、中間面層にインコネル600/Incoフラックスの肉盛溶接をし、その表面層にUD520/Incoフラックスの肉盛溶接をし、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、容体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷したシート面4を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, similarly, in repairing damage to the
舶用のディーゼル機関の排気弁棒1は、所要の予熱温度に予熱して肉盛溶接補修の溶着金属を被覆できるものであり、当該部材に空気の影響を受けさせない、5〜10hPa(5〜10ミリバール)の真空状態や不活性ガス雰囲気の真空炉や、電気炉やガス炉等の熱処理炉で上記のように熱処理を施工し、酸化物等による破損、炭化物形成による破損を防止できて好ましい。
The
なお、実施例では、ディーゼル機関の排気弁棒1の母材をSUH31について説明したが、オーステナイト系のSUH37、SNCrW等や、マルテンサイト系のSUH1、3、4等の弁材料の耐熱鋼、ナイモニック81のNi基の耐熱鋼についても同様に選択して実施することができ、またインコネル601のNi基金属、インコネルフィラーメタル72の超合金のNi基金属、SUS310、316等の耐熱鋼用の溶接棒や、さらにMIG溶接、TIG溶接等についても、本考案の趣旨にもとづいて実施可能であり、さらにこれらの適宜の組み合わせ、またこれらの変形態様を実施可能である。
In the embodiment, the base material of the
本考案は、船舶のディーゼル機関、ガソリン機関、その他のピストンをもって往復運動を司る航空機、機関車等のすべての内燃機関の排気弁棒に利用できる。 The present invention can be used for exhaust valve rods of all internal combustion engines, such as marine diesel engines, gasoline engines, and other aircraft, locomotives, etc., which perform reciprocating motion with pistons.
1…排気弁棒 2…排気弁棒本体 3…触火面 4…シート面
DESCRIPTION OF
またさらに、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Furthermore, the soluble conjugated treated with 830 880 ° C. after overlay welding, is to provide an exhaust valve stem, such as a diesel engine, characterized in that the precipitation hardening treatment at 620 to 680 ° C..
また、本考案は、請求項6のように、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことによって、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れ、強度にすぐれて割れ防止をはかれた金属組織として、ディーゼル機関の排気弁棒の長期寿命をはかるようにできる。 The present invention, as in claim 6, and soluble conjugated treated with 830 880 ° C. after overlay welding, 620-680 by the precipitation hardening treatment at ° C., above the overlay weld part hot - As a metal structure with high hardness, excellent corrosion resistance, and excellent crack prevention, it can extend the life of exhaust valve rods of diesel engines.
そして、排気弁棒1の触火面3、シート面4の溶接肉盛は、厳密な入熱管理、溶接手法による実験で求めた予熱温度200〜300℃で予熱するとともにパス間温度管理して上記した溶接肉盛の所要の溶着金属を被覆し、触火面3の肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理し、620 〜680 ℃で析出化処理し、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れて割れも防止できる金属組織としてディーゼル機関の排気弁棒1の長期寿命をはかるようにできる。
The weld overlay on the
そして、上記触火面3およびシート面4について、図4(a)、(b)のようにそれぞれ表面層の上盛り開先加工をし、同様に所要の予熱をし、触火面3について溶接棒MCアロイ/Incoフラックスで表面層の上盛り肉盛溶接をし、ついで、シート面4について、溶接棒UD520/Incoフラックスで表面層の上盛り肉盛溶接をし、その後870℃で4Hrの溶体化処理をし、ついで、670℃で8Hrの析出硬化処理を実施した後完成加工をし、所要の検査を経て製品とした。
And about the said
このようにディーゼル機関の排気弁棒1の母材に一般に使用される弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3にその下地面層にP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの溶接棒を使用し、その表面層にSUPER ALLOY (三菱金属MCアロイ)の耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れた超合金のNi基金属の溶接棒を使用して肉盛溶接して形成して、弁材料を安価に経済的に製作できるとともに、インコネルの溶接棒と超合金のNi基金属の溶接棒の組み合わせで、触火面3を高温−耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、溶体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、下地面層に重ねた表面層の割れ発生の防止ができて、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
In this way, heat resistant steel, which is a valve material generally used for the base material of the
また、排気弁棒のシート面4も、P(燐)の成分を含まないインコネルの溶接棒とUD520の耐高温高硬度耐蝕性の超合金のNi基特殊金属の溶接棒の組み合わせで、排気弁棒のシート面の硬度は高温度範囲まで高硬度が維持でき、高温−高硬度と耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、溶体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
Further, the
また、図5(a)、(b)、(c)のように、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあって、触火面3の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、その下地面層を所要の開先加工をして溶接棒SUS309/ボンドフラックスS1で肉盛溶接し、中間面層にも所要の開先加工をして上記した溶接棒インコネル600/Incoフラックスで肉盛溶接し、その表面層にも所要の開先加工をして上記したSUPER ALLOY のMCアロイ/Incoフラックスで肉盛溶接し、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、溶体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷した触火面3を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, in repairing the damage of the
さらに、図6(a)、(b)、(c)のように、同様に、ディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあっては、シート面4の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、シート面4にその下地面層にSUS309の溶接棒/ボンドフラックスS1を使用して肉盛溶接し、中間面層にインコネル600/Incoフラックスの肉盛溶接をし、その表面層にUD520/Incoフラックスの肉盛溶接をし、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、溶体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷したシート面4を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, similarly, in repairing damage to the
本考案は、船舶の各種ディーゼル機関等の排気弁棒に関するものである。 The present invention relates to exhaust valve rods for various diesel engines of ships.
従来、船舶の各種ディーゼル機関やガソリン機関の排気弁棒には、マルテンサイト系耐熱鋼のSUH1、3、4またはオーステナイト系耐熟鋼のSUH31、37、SNCrWの各種を使用し、弁棒材料のシート面にCo系ステライトまたはNi系でコルモノイ等の盛金材が使用されている。 Conventionally, various kinds of martensitic heat-resistant steels SUH1, 3, 4 or austenitic heat-resistant steels SUH31, 37, SNCrW are used as exhaust valve rods for various diesel engines and gasoline engines of ships. Coal stellite or Ni-based metal plating such as colmonoy is used on the sheet surface.
排気弁棒は、デイーゼル機関やガソリン機関の中で最重要な部品で、かつ高価な部品であり、排気弁棒の寿命で船主経済に占めるウェートはかなり大きいものがある。したがって、これまでに排気弁棒の寿命延長のための試みは常になされてきた。 The exhaust valve rod is the most important and expensive component in diesel engines and gasoline engines, and the weight of the exhaust valve rod in the shipowner's economy is quite large. Thus, attempts have been made to extend the life of the exhaust valve rod so far.
過去に、焼結ステライト弁シートの高温強度を上げた実機試験で、16,000Hr経過後もそのシート面は健全で圧痕が無く、引き続き使用に供した実績があることから、排気弁棒はシート面の高温強度がある値以上であれば、メンテナンス時間も、弁の寿命も、現状よりささらに長くできるものと考えられていた。 In the past, in the actual machine test that increased the high temperature strength of the sintered stellite valve seat, the seat surface was healthy and without any indentation even after 16,000 hours, and the exhaust valve stem was used for the seat surface. If the high-temperature strength is higher than a certain value, it was considered that the maintenance time and the life of the valve can be made longer than the current situation.
また、20数年前から、特開平5−22475号公報のように、Ni基の耐熱鋼ナイモニック(Nimonic(( 登録商標) 以下同じ)80A) 材の排気弁棒が使用されるようになり、この弁材料は上記金属材料よりも、耐熱耐食性に優れており、使用耐用年数もかなり長寿命で、現状では大型ディーゼル機関では品質が安定している。 In addition, from 20 years ago, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-22475, an exhaust valve rod made of Ni-based heat-resistant steel Nimonic (Nimonic (registered trademark) 80A) material has been used. This valve material has better heat and corrosion resistance than the above metal material, has a long service life, and is currently stable in quality in large diesel engines.
さらに、排気弁棒に共通した弁傘触火面の高温腐食の多くは、始めに高温高圧排気ガスにより弁体に浸炭され、これが排気弁体の化学成分の内クロームと反応してクロームカーバイトを形成し、結晶粒界に析出、浸炭孔食を引き起こしていると考えられていた。 In addition, most of the high temperature corrosion of the valve umbrella contact surface common to the exhaust valve stem is first carburized by the high temperature and high pressure exhaust gas, which reacts with the chrome of the chemical component of the exhaust valve body and reacts with chrome carbide. It was thought that it was formed at the grain boundaries and caused carburizing pitting.
1984年頃に、鍛造製品ナイモニック(Nimonic80A)の排気弁シートを補修するにあたって、同種(Nimonic80A)の溶接材を使い、シート面に肉盛りの上、溶着部表面をピーニングして硬度を増加させ、さらに時効硬化熱処理を施し、高温での硬度をアップさせることにより、かなり使用寿命の延長が図られた。 Around 1984, when repairing the exhaust valve seat of the forged product Nimonic80A, the welding material of the same kind (Nimonic80A) was used, and the surface of the weld was peened and the surface of the welded part was peened to increase the hardness. By using age-hardening heat treatment and increasing the hardness at high temperature, the service life was considerably extended.
一方、機関運転中における排気弁傘表面の温度は、880BHP/cyl機関の100%負荷で、600 ℃以上、シート部で500℃以上の記録がある。最近の燃料油性状を考えると、上記現象に加え、耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの高温耐食性に優れた排気弁棒とする必要がある。 On the other hand, the temperature of the exhaust valve umbrella surface during engine operation is recorded at 600 ° C. or higher and 100 ° C. or higher at 100% load of the 880BHP / cyl engine. Considering the recent fuel oil properties, in addition to the above phenomenon, it is necessary to provide an exhaust valve rod excellent in high-temperature corrosion resistance such as sulfur attack resistance and vanadium attack resistance.
このように、排気弁棒の長寿命を達成するには、1)排気弁シート部の金属が高温時に高硬度が得られる材質であること、2)触火面側の金属が高温高圧腐食雰囲気の燃焼ガスに長時間耐える材質であること、ただし3)排気弁母材の金属Feべ一スのものは、1)、2)を構成する金属の析出共晶の中の金属間化合物にAlが入っていると、Feベースだと脆い化合物ができてよくないので、Niで縁を切らねぱならない。 Thus, in order to achieve a long life of the exhaust valve rod, 1) the metal of the exhaust valve seat is a material that can obtain high hardness at high temperatures, and 2) the metal on the flaming surface side is in a high-temperature high-pressure corrosive atmosphere 3) Exhaust valve base metal that is based on metallic Fe is an intermetallic compound in the precipitated eutectic of the metals that constitute 1) and 2). If Fe is included, a brittle compound may not be formed if Fe-based, so the edges must be cut with Ni.
また、船舶用低速ディーゼル機関は、粗悪燃料を使っており、燃焼室周りの部品が過酷な条件にさらされている。中でも、排気弁棒が最も過酷さが際立っている。排気弁棒のメンテナンスは、機関を停止し、排気弁棒を関放しなければならなく、このメンテナンス間隔は現在10,000Hr と推定される。しかし、エンジンメーカや顧客は、近い将来50,OOOHr以上を狙い目として、経費削減を図ろうと計画されている。 Further, marine low-speed diesel engines use poor fuel, and parts around the combustion chamber are exposed to harsh conditions. Among them, exhaust valve stems are most severe. The maintenance of the exhaust valve rod must stop the engine and release the exhaust valve rod, and this maintenance interval is currently estimated at 10,000 hours. However, engine manufacturers and customers are planning to cut costs with the goal of over 50, OOOHr in the near future.
さらに、過去、排気弁棒のトラブルとその解決方法をみると、殆んどがシート面からのガスの吹き抜け、触火面の高温腐食に起因するトラブルである。 Further, in the past, when looking at troubles in the exhaust valve rod and solutions, most of them are troubles caused by gas blow-out from the seat surface and high-temperature corrosion of the contact surface.
その原因は、粗悪な重油の使用に起因する面が多く、対策として成功しているのはシート面材質の高温硬度を上げること、触火面の高温腐食を止める材質の材料で排気弁棒を作ることである。 The cause of this is that there are many aspects resulting from the use of poor heavy oil, and the most effective countermeasures are to increase the high-temperature hardness of the seat surface material, and the exhaust valve stem with a material that stops high-temperature corrosion on the contact surface. Is to make.
しかし、上述の材料は、非常に高価であるので、排気弁棒を製作するにあたっては、従来から使用されてきたクラスの材料を、長寿命型の高級材料で被覆させ、寿命の長い総合的に安価な排気弁棒を製作し、メンテナンスフリーとすることが課題であった。 However, since the above materials are very expensive, when manufacturing an exhaust valve stem, a conventionally used class of material is coated with a long-life type high-quality material to comprehensively have a long life. The challenge was to make an inexpensive exhaust valve rod and make it maintenance-free.
本考案は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、ディーゼル機関等の排気弁棒であって、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にP(燐)の成分を含まないインコネル(Inconel(登録商標)以下同じ)の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 The present invention has been made in view of the above points, and in order to solve the above-described problems, the present invention is an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, which is generally used for a base material of the exhaust valve rod. 4, heat resistant steel of valve material including SUH31, Nimonic 80, 81 is used, and the high temperature corrosion resistance of Inconel (Inconel (registered trademark) is the same below) which does not contain P (phosphorus) component on its flaming surface. Overlay welding of Ni-base metal, and overlay welding of high-temperature corrosion-resistant Ni-base metal of superalloy mainly composed of Ni 40-60% and Cr 60-40% on the top surface of the overlay welding, to provide an exhaust valve stem, such as a diesel engine, characterized in that the solvent adhesion formed by diluting the Sheng metal.
また、排気弁棒のシート面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 In addition, an Inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal that does not contain P (phosphorus) component is overlay welded to the exhaust valve rod seat surface, and the high-temperature high-hardness corrosion resistance of UD520 is applied to the top surface of the overlay welding . An object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, characterized by depositing and welding a Ni-based special metal and diluting these overlay metals.
さらに、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、その触火面にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Further, an exhaust valve rod using heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81 generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc. stainless refractory steel metal was overlay welding, the buildup welding were top surface P Ni based metal high temperature corrosion-resistant Inconel containing no components (phosphorus) the overlay welding including S US309,310,316 to Furthermore, overlay welding is performed on the high-temperature corrosion-resistant Ni-base metal of a superalloy mainly composed of Ni 40 to 60% and Cr 60 to 40% on the overlay welded surface , and these overlay metals are diluted. An object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, characterized by being welded and repaired.
さらにまた、ディーゼル機関の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、そのシート面にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Furthermore, SUH1,3,4 commonly used for the base material of the exhaust valve stem of the diesel engine, SUH31, a exhaust valve rod using heat-resisting steel valve material comprising Naimonikku 80 and 81, to the seat surface stainless refractory steel metal containing S US309,310,316 by overlay welding, P Ni-based metal high temperature corrosion-resistant Inconel containing no components (phosphorus) to deposit welding on the overlay welding to upper surface Further , a diesel engine characterized by overlay welding a high temperature, high hardness, corrosion resistant Ni-based special metal of UD520 on the top surface of the overlay welding, and diluting and welding these overlay metals to repair them. Is to provide exhaust valve rods and so on.
さらにまた、溶接肉盛をサブマージアーク溶接法による希釈を行って形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Still another object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, wherein the weld overlay is formed by dilution by a submerged arc welding method.
またさらに、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒を提供するにある。 Still another object of the present invention is to provide an exhaust valve rod for a diesel engine or the like, which is formed by solution treatment at 830 to 880 ° C. after overlay welding and precipitation hardening at 620 to 680 ° C.
本考案は、実用新案請求の範囲の請求項1のように、ディーゼル機関等の排気弁棒であって、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことによって、排気弁棒の母材を一般に使用されるSUH1、3、4、37、ナイモニック80、81等の弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属と耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れた超合金のNi基金属を組み合わせて、高温−耐腐食性に優れた耐久性を有するものとし、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することが期待でき、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。
The present invention is an exhaust valve rod of a diesel engine or the like as claimed in
また、本考案は、請求項2のように、排気弁棒のシート面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成したことによって、上記したようにP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属の溶接棒と耐高温高硬度耐蝕性のUD520のNi基特殊金属の組み合わせて、排気弁棒のシート面の硬度は高温度範囲まで高硬度が維持でき、高温−高硬度と耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。
Further, according to the present invention, as described in
また、本考案は、請求項3のように、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、その触火面にSUS309や310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことによって、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷した触火面を溶接補修して、上記のように使用寿命の延長をはかることができる。
Further, the present invention uses heat resistant steel of valve material including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which is generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc., as in
また、本考案は、請求項4のように、ディーゼル機関の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒であって、そのシート面にSUS309や310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことによって、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷したシート面を溶接補修して、上記のように使用寿命の延長をはかることができる。
Further, according to the present invention, as in
また、本考案は、請求項5のように、肉盛溶接をサブマージアーク溶接法による希釈を行って形成したことによって、上記した肉盛溶接部を強度にすぐれて割れ防止をはかれた金属組織にでき、ディーゼル機関の排気弁棒の使用で損傷した触火面を肉盛溶接して、使用寿命の延長をはかることができる。 Further, according to the present invention, as described in claim 5, by forming the build-up welding by diluting by the submerged arc welding method, the above-described build-up welded portion is excellent in strength and prevents cracking. It is possible to extend the service life by overlay welding the contact surface damaged by the use of the exhaust valve rod of the diesel engine.
また、本考案は、請求項6のように、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理して、620 〜680 ℃で析出硬化処理したことによって、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れ、強度にすぐれて割れ防止をはかれた金属組織として、ディーゼル機関の排気弁棒の長期寿命をはかるようにできる。 Further, according to the present invention, as described in claim 6, after the overlay welding, solution treatment is performed at 830 to 880 ° C. and precipitation hardening is performed at 620 to 680 ° C. As a metal structure that excels in hardness and corrosion resistance and has excellent strength and prevents cracking, the exhaust valve rod of a diesel engine can have a long service life.
本考案のディーゼル機関等の排気弁棒は、その排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、ナイモニック80、81を含む弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことを特徴としている。 The exhaust valve rod of a diesel engine or the like of the present invention uses heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81, which are generally used as a base material of the exhaust valve rod. Superconducting of Inconel that does not contain P (phosphorus) component on the surface, and overlay welding the Ni-based metal with high temperature and corrosion resistance, and the upper surface of the welding is Ni40-60% and Cr60-40% The high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal is overlay welded, and the overlay metal is diluted to form overlay welding.
表1 排気弁棒の化学成分表
Table 1 Chemical composition table of exhaust valve stem
舶用ディーゼル機関の排気弁棒1は、図1のようにマッシュルーム状に形成されているもので、ピストンシリンダーの排気ガスの排出用の弁として機能し、排気弁棒1の母材としてディーゼル機関用として一般的に便用されているマルテンサイト系耐熱鋼のSUH1、3、4、またはオーステナイト系耐熟鋼のSUH31、37、SNCrW系、さらにナイモニック80、81のNi基の耐熱鋼の弁材料を使用できる。これらの化学成分(%)は、表1のとおりである。
An
排気弁棒1の触火面3は、現時点で最も適当とする溶着金属材料を選択して組み合わせたもので、図2のようにその下地面層に当たる触火面3に表2のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601(INT600、601)等のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用し、その下地面層の肉盛溶接した上面に当たる表面層に表2のようにNi40〜60%、Cr60〜40%、Mo0〜残量の超合金のSUPER ALLOY ( 三菱金属MCアロイ)やSUPER ALLOY FM72(インコネルフィラーメタル72(SPECIAL METALS Welding Products Company FM72))等のNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用して肉盛溶接し、耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れて耐久性を有するものとし、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長可能にしている。
表2 Ni基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒の化学成分表
Table 2 Chemical composition table of high-temperature corrosion-resistant welding rods for Ni-based metals
また、図2のように、排気弁棒1のシート面4に当たる下地面層に上記表2のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601等のNi基金属の耐高温耐蝕性の溶接棒を使用し、その下地面層の肉盛溶接した上面に当たる表面層に表2のようにUD520(SPECIAL METALS Welding Products Company )等のNi基特殊金属の耐高温高硬度耐蝕性の溶接棒を使用して肉盛溶接して形成し、高温−高硬度と耐腐食性に優れて耐久性を有するものとして、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長できるようにしている。
Further, as shown in FIG. 2, high temperature corrosion resistance of Ni-based metals such as Inconel 600 and 601 which do not contain P (phosphorus) component in the base layer corresponding to the
排気弁棒1としては、1)使用実績効果が評価できる材料、2)経済的に見合うことができる材料、3)弁シート部は高温で硬度が保たれて、耐食性に優れていること、4)触火面は耐サルファーアタック、耐バナジュームアタック、耐高圧高温に優れた材料、を選択する必要がある。このような条件を、1種類の材料で達成することは現状では不可能であり、上記のように複数種類の材料で相互に補う方策の排気弁棒1を作成したものである。そのために、2種類または3種類の厚みの薄い溶着金属を重ね、それぞれを希釈させる溶接手法を採用した。
The
そして、排気弁棒1の触火面3、シート面4の溶接肉盛は、厳密な入熱管理、溶接手法による実験で求めた予熱温度200〜300℃で予熱するとともにパス間温度管理して上記した肉盛溶接の所要の溶着金属を被覆し、肉盛溶接後に830 〜880 ℃で溶体化処理し、620 〜680 ℃で析出化処理し、上記した肉盛溶接部を高温−高硬度、耐腐食性に優れて割れも防止できる金属組織としてディーゼル機関の排気弁棒1の長期寿命をはかるようにできる。
The weld overlay on the
また、ディーゼル機関等の排気弁棒の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、37、SNCrW系、ナイモニック80、81のNi基耐熱鋼の弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒1であって、その触火面3に当たる下地面層に表3のようにSUS309、310、316等のステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その下地面層の肉盛溶接した上面に当たる中間面層に上記のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面に当たる表面層に上記のようにNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とするSUPER ALLOY 、SUPER ALLOY FM72の超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、上記のようにしてこれらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修することができる。そのため、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷した触火面3を溶接補修して、使用寿命の延長をはかることができる。
Further, an exhaust valve using heat-resistant steel, which is a valve material of SUH1, 3, 4, SUH31, 37, SNCrW series, Nimonic 80, 81, which is generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines, etc. a
表3 ステンレス耐熱用鋼金属の溶接棒の化学成分表
Table 3 Chemical composition table of stainless steel heat-resistant steel metal welding rod
さらに、ディーゼル機関の排気弁棒2の母材に一般に使用されるSUH1、3、4、SUH31、37、SNCrW系や、ナイモニック80、81のNi基耐熱鋼の弁材料の耐熱鋼を使用した排気弁棒2であって、そのシート面4に当たる下地面層に上記表3のようにSUS309、310、316等のステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、その下地面層に肉盛溶接した上面に当たる中間面層に上記のようにP(燐)の成分を含まないインコネル600、601の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面に当たる表面層に上記のようにUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、上記のようにこれらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修することができる。そのため、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷したシート面4を溶接補修して、使用寿命の延長をはかることができる。
Further, exhaust using heat resistant steels of SUH1, 3, 4, SUH31, 37, SNCrW series, Nimonic 80, 81 Ni-based heat resistant steel, which is generally used as a base material for
排気弁棒1の母材の金属がFeべ一スのものは、溶着金属の析出共晶の中の金属間化合物にA1が入っており、排気弁棒母材のFeと脆い化合物を作る可能性があるので、上記のように中間溶着金属材として、インコネルのNiで縁を切る必要がある。インコネル600、601のNi基金属は、P(燐)の成分を含まなく、溶着金属の超合金の溶着の際の耐割れ性に優れていて好ましく使用できるものである。なお、S(硫黄)の成分も含まないものが好ましい。また、超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属について、上記のようにNi40〜60%、Cr60〜40%、Mo0〜残量が好ましいが、Mo以外に本考案の趣旨にもとづくNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分として多少の他の金属を含有したものも使用可能である。
When the base metal of the
表4は、これらの溶着金属希釈及び硬度試験組合わせについて、まとめた一例である。
表4 溶着金属希釈及ぴ硬度試験組合わせの表
Table 4 is an example summarizing these weld metal dilution and hardness test combinations.
Table 4 Weld metal dilution and hardness test combination table
図1以下は、本考案の一実施例を示すものである。本考案のディーゼル機関の排気弁棒1は、その排気弁棒本体2の母材に一般に使用されるSUH31の弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3にインコネル600の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にSUPER ALLOY (三菱金属MCアロイ)の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、シート面4にインコネル600の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にUD520の溶接棒を使用してサブマージアーク溶接で肉盛溶接し、これらの2種類の肉盛溶接金属を重ね合わせてサブマージアーク溶接で希釈して溶着した。
FIG. 1 and subsequent figures show an embodiment of the present invention. Exhaust valve stem 1 of the diesel engine of the present invention uses a heat resistant steels of the valve material SUH31 commonly used for the base material of the exhaust
上記の肉盛溶接するにあたっては、たとえば排気弁棒1を所定の回転台に搭載して固定し、図3(a)、(b)のように触火面3およびシート面4に開先加工をし、排気弁棒1の排気弁棒本体2の化学成分、溶接棒に対応して溶接手法による実験で求めた予熱温度250〜300℃で、回転させながらガスバーナーで予熱する。そして、先ず触火面3について、図3(a)のように溶接棒インコネル600/Incoフラックスで所要の肉盛溶接をする。ついで、シート面4について、図3(b)のように溶接棒インコネル600/Incoフラックスで所要の肉盛溶接をした。
In welding the above cladding, for example the
そして、上記触火面3およびシート面4について、図4(a)、(b)のようにそれぞれの肉盛溶接した上面に上盛り開先加工をし、同様に所要の予熱をし、触火面3について溶接棒MCアロイ/Incoフラックスで上盛り肉盛溶接をし、ついで、シート面4について、溶接棒UD520/Incoフラックスで上盛り肉盛溶接をし、その後870℃で4Hrの溶体化処理をし、ついで、670℃で8Hrの析出硬化処理を実施した後完成加工をし、所要の検査を経て製品とした。
Then, with respect to the
このようにディーゼル機関の排気弁棒1の母材に一般に使用される弁材料の耐熱鋼を使用し、その触火面3にP(燐)が無くて溶着の際の耐割れ性に優れているインコネルの溶接棒を使用し、その肉盛溶接した上面にSUPER ALLOY (三菱金属MCアロイ)の耐サルファーアタック、耐バナジュームアタックの耐高温耐食性に優れた超合金のNi基金属の溶接棒を使用して肉盛溶接して形成して、弁材料を安価に経済的に製作できるとともに、インコネルの溶接棒と超合金のNi基金属の溶接棒の組み合わせで、触火面3を高温−耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、溶体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、触火面3に重ねた上面に当たる表面層の割れ発生の防止ができて、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
In this way, heat resistant steel, which is a commonly used valve material, is used for the base material of the
また、排気弁棒のシート面4も、P(燐)の成分を含まないインコネルの溶接棒とUD520の耐高温高硬度耐蝕性の超合金のNi基特殊金属の溶接棒の組み合わせで、排気弁棒のシート面の硬度は高温度範囲まで高硬度が維持でき、高温−高硬度と耐腐食性に優れ、粗悪重油を燃料としている低速ディーゼル機関等の排気弁棒の長期寿命を維持することができ、メンテナンス間隔を大幅に延長でき、顧客の経費の削減に寄与することができる。そして、このような2種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈し、溶体化処理、析出硬化処理をすることによって、硬度と強度を具備するようにできるとともに、上記のように耐久性を高められて、メンテナンスフリーに近づけることができる。
Further, the
また、図5(a)、(b)、(c)のように、上記のようなディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあって、触火面3の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、触火面3に所要の開先加工をして溶接棒SUS309/ボンドフラックスS1で肉盛溶接し、その肉盛溶接した上面にも所要の開先加工をして上記した溶接棒インコネル600/Incoフラックスで肉盛溶接し、さらにその肉盛溶接した上面にも所要の開先加工をして上記したSUPER ALLOY のMCアロイ/Incoフラックスで肉盛溶接し、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、溶体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷した触火面3を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, in repairing the damage of the
さらに、図6(a)、(b)、(c)のように、同様に、ディーゼル機関の排気弁棒1の損傷の補修にあっては、シート面4の損傷部の検査をして所要の処理をし、上記した肉盛溶接加工の前に、シート面4にSUS309の溶接棒/ボンドフラックスS1を使用して肉盛溶接し、肉盛溶接した上面にインコネル600/Incoフラックスの肉盛溶接をし、さらにその肉盛溶接した上面にUD520/Incoフラックスの肉盛溶接をし、これらの3種類の肉盛溶接をサブマージアーク溶接で希釈、溶体化処理、析出硬化処理をして溶着補修した。このように肉盛溶接して補修して、上記のようにディーゼル機関の排気弁棒1の使用による損傷したシート面4を溶接補修して、使用寿命の長時間の延長をはかることができる。
Further, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, similarly, in repairing damage to the
舶用のディーゼル機関の排気弁棒1は、所要の予熱温度に予熱して肉盛溶接補修の溶着金属を被覆できるものであり、当該部材に空気の影響を受けさせない、5〜10hPa(5〜10ミリバール)の真空状態や不活性ガス雰囲気の真空炉や、電気炉やガス炉等の熱処理炉で上記のように熱処理を施工し、酸化物等による破損、炭化物形成による破損を防止できて好ましい。
The
なお、実施例では、ディーゼル機関の排気弁棒1の母材をSUH31について説明したが、オーステナイト系のSUH37、SNCrW等や、マルテンサイト系のSUH1、3、4等の弁材料の耐熱鋼、ナイモニック80、81のNi基の耐熱鋼についても同様に選択して実施することができ、またインコネル601のNi基金属、インコネルフィラーメタル72の超合金のNi基金属、SUS310、316等の耐熱鋼用の溶接棒や、さらにMIG溶接、TIG溶接等についても、本考案の趣旨にもとづいて実施可能であり、さらにこれらの適宜の組み合わせ、またこれらの変形態様を実施可能である。
In the embodiment, the base material of the
本考案は、船舶のディーゼル機関、ガソリン機関、その他のピストンをもって往復運動を司る航空機、機関車等のすべての内燃機関の排気弁棒に利用できる。 The present invention can be used for exhaust valve rods of all internal combustion engines, such as marine diesel engines, gasoline engines, and other aircraft, locomotives, etc., which perform reciprocating motion with pistons.
1…排気弁棒 2…排気弁棒本体 3…触火面 4…シート面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
その触火面にその下地面層にP(燐)の成分を含まないインコネル(Inconel(登録商標))の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して肉盛溶着形成したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒。 Exhaust valve rods for diesel engines, etc., and heat resistant steels for valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81 (Nimonic (registered trademark)), which are generally used for the base material of exhaust valve rods use,
An inconel (registered trademark) high-temperature corrosion-resistant Ni-based metal that does not contain a P (phosphorus) component in the base surface layer is welded to the flaming surface, and Ni 40-60% is applied to the surface layer. A diesel engine or the like characterized by overlay welding a high temperature corrosion resistance Ni-base metal of a superalloy mainly composed of Cr 60 to 40% and diluting these overlay metals Exhaust valve rod.
その触火面にその下地面層にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にNi40〜60%、Cr60〜40%を主成分とする超合金の耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒。 An exhaust valve rod using heat-resistant steel of valve materials including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81 generally used as a base material for exhaust valve rods of diesel engines,
A stainless steel for heat-resisting stainless steel containing SUS309, 310, 316 is overlay welded to its flaming surface, and Inconel's high-temperature corrosion-resistant Ni-base does not contain P (phosphorus) component in its intermediate surface layer. Overlay welding of metal, and overlay welding high temperature corrosion resistance Ni base metal of superalloy mainly composed of Ni 40-60% and Cr 60-40% on the surface layer, and diluting these overlay metals Exhaust valve rods for diesel engines, etc., characterized by being welded and repaired.
そのシート面にその下地面層にSUS309、310、316を含むステンレス耐熱用鋼金属を肉盛溶接し、中間面層にP(燐)の成分を含まないインコネルの耐高温耐蝕性のNi基金属を肉盛溶接し、その表面層にUD520の耐高温高硬度耐蝕性のNi基特殊金属を肉盛溶接し、これらの肉盛金属を希釈して溶着形成して補修したことを特徴とするディーゼル機関等の排気弁棒。 An exhaust valve rod using heat-resistant steel of a valve material including SUH1, 3, 4, SUH31, Nimonic 80, 81 generally used for a base material of an exhaust valve rod of a diesel engine,
Inconel high-temperature corrosion-resistant Ni-base metal that does not contain P (phosphorus) component in the intermediate surface layer by overlay welding stainless steel heat-resisting steel metal containing SUS309, 310, 316 on the base surface. Diesel is characterized by being welded and welded with a high temperature, high hardness, corrosion resistant, Ni-based special metal on its surface layer, and the weld metal was diluted and welded to repair. Exhaust valve rod for engines, etc.
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